(57)【要約】【課題】高速のカラーオンデマンド定着器において、ジャム処理後に発生する未定着トナーをクリーニングすることができる加熱装置を提供すること。【解決手段】加圧ローラ側には熱源を有していないカラーオンデマンド定着器において、ジャム時に定着スリーブに付着した未定着トナーを加圧ローラ側に移し、その後通紙される記録材の裏面にトナーが移せるようにジャム処理後、ジャム処理後シーケンスを行う。定着器を空回転させ、空回転中は定常温調制御で温調制御し定着スリーブ及び加圧ローラを暖めることでトナーを溶融し、加圧ローラ側に移す。又、定着スリーブ側から熱を伝達し、トナーが確実に記録材に転移、定着する温度相当まで加圧ローラを温め蓄熱する。【選択図】図２
2007025050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の定着部材で形成されるニップで画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する加熱装置において、
記録材の画像面に接する側の定着部材を第１の定着部材とし、第１の定着部材はベルト状部材、第１の定着部材を加熱する熱源、加熱温度を制御するための第１の温度検知手段及び温度制御手段と、
記録材の画像面の裏面と接する側の定着部材を第２の定着部材とし、第２の定着部材は熱源を持たないローラ部材とを有し、
ジャム発生時に、第１の定着部材及び第２の定着部材に付着したトナーをクリーニングするジャム処理後シーケンスがあり、ジャム処理後シーケンスは加熱装置を加熱回転させることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
第１の定着部材はベルト状部材に弾性層を設けている定着ベルトを用いたことを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
ジャム処理後シーケンス時の加熱温度を印刷時温度以上の制御温度とする特徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
【請求項４】
第２の定着部材の温度を検知可能な第２の温度検知手段を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の加熱装置。
【請求項５】
非印字動作時にも加熱装置を温めておく予熱モードを有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１と第２の定着部材で形成されるニップで画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する加熱装置に関するものである。
【０００２】
更に詳しくは、電子写真、静電記録、磁気記録等の適時の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを用いて、記録材（紙、印刷紙、転写材記録材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等）の面に形成担持させた未定着トナー画像を、画像を担持している記録材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式のトナー画像加熱装置に関するもである。
【０００３】
特には、カラー画像形成装置において使用するに好適な、低コストで、立ち上がり時間（ウォームアップタイム）の短い、オンデマンド加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
近年、プリンタや複写機等の画像形成装置におけるカラー化が進んできている。
【０００５】
１）このようなカラー画像形成装置に使用される加熱装置としては、定着部材に弾性層を有する熱ローラ定着が良く知られている。このような弾性層を有する定着ローラを使用する加熱装置の一例を図９に示す。
【０００６】
この加熱装置では、矢印の方向に回転駆動され、所定の定着温度に調整された定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２から成る２本の加熱ローラの当接ニップ部（定着ニップ）Ｎで未定着トナー画像ｔを載せた記録材Ｐが通過できるように構成されている。
【０００７】
未定着トナー画像ｔは、ニップ部Ｎを通過する際に、定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２により加熱及び加圧されて、記録材Ｐ上に完成画像（永久固着画像）として定着される。
【０００８】
各々のローラ１０１，１０２は、中央にハロゲンヒーターＨを備えており、該ヒーターＨから発生する輻射エネルギーを各ローラ内側のアルミ芯金１０１ａ，１０２ａで吸収して加熱される。各々のローラ１０１，１０２の表面にはサーミスタ１０３，１０４を弾性的に接触させて配設してあり、該サーミスタ１０３，１０４により検知した温度に基づいて各々のローラ１０１，１０２のハロゲンヒーターＨに対する給電が制御されて温度調整が行われている。
【０００９】
各々のローラ１０１，１０２のアルミ芯金１０１ａ，１０２ａの周りには厚さ２ｍｍのシリコーンゴムから成る弾性層１０１ｂ，１０２ｂが設けられており、更にその外側の各ローラの表面には、トナーや紙紛等が固着することを防ぐためにＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルエーエテル共重合体／４フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体／４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂）等の離型性且つ耐熱性の良い樹脂によるコーティング層１０１ｃ，１０２ｃが設けられている。
【００１０】
定着ニップ部Ｎにおいて、未定着トナーｔが接する定着部材である定着ローラ１０１側に弾性層１０１ｂを設けている理由は、トナー画像表面をできるだけ均一に定着するためである。
【００１１】
定着ローラ１０１側に弾性層１０１ｂを設けることにより、トナー画像ｔが定着ニップ部Ｎを通過する際に、弾性層１０１ｂがトナー層に沿って変形することで、画像上不均一に載っているトナーが、弾性層１０１ｂによって包み込まれ、均一に熱を与えられることにより、均一な定着が達成される。
【００１２】
このように均一に定着された画像は、光沢ムラがなく、特にＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクター用透明シート）を定着した際に、画像の光透過性が優れるという特徴を持つ。
【００１３】
しかし、このような弾性層を有する熱ローラ方式の加熱装置においては、熱ローラ自体の熱容量が大きくなってしまい、定着ローラ１０１をトナー画像定着に適した温度までに昇温させるまでに必要な時間（ウォームアップタイム）が長いという問題があった。又、定着部材のコストも高価なものとなっていた。
【００１４】
２）一方、ウォームアップタイムが短く、安価な加熱装置として、白黒プリンタ等に使用されている、フィルム定着方式の加熱装置が良く知られている。このようなフィルム加熱装置の一例を図１０に示す。
【００１５】
この加熱装置では、支持部材１１５に固定支持させたヒータ１１２と弾性加圧ローラ１１４との間に薄肉の定着フィルム１１１を挟ませて定着ニップ部Ｎを形成させ、定着フィルム１１１をヒータ１１２の面に摺動移動させ、固定支持させ、定着ニップ部の定着フィルム１１１と加圧ローラ１１４の間でトナー画像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送して定着フィルム１１１を介したヒータ１１２からの熱により記録材上のトナー画像を加熱する構成である。記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔは、定着ニップ部Ｎを通過する際に、熱と圧力を受け、記録材Ｐ上に完成定着画像（永久固着画像）として定着される。
【００１６】
定着フィルム１１１は、例えば厚さ５０μｍ程度の耐熱樹脂製のエンドレスフィルムを用い、その表面に厚さ１０μｍ程度の離型性層（フッ素樹脂コーティング層等）を形成したものであり、ヒータ１１２はセラミック基板上に抵抗発熱体を形成したものである。ヒータ１１２に温度検知手段１１３が当接され、ヒータ１１２の温度が検知され、不図示の制御手段によりヒータ１１２の温度が所望の温度になるように温調制御される。
【００１７】
又、定着フィルム１１１の熱容量を小さくするため、定着フィルム１１１には弾性層を設けていない。
【００１８】
このような構成の加熱装置では、定着フィルム１１１の熱容量が非常に小さくなっているので、ヒータ１１２に電力を投入した後、短時間で定着ニップ部Ｎをトナー画像の定着可能温度まで昇温させることが可能である。
【００１９】
しかし、このような弾性層を設けていない定着フィルム１１１を使用しているフィルム加熱装置をカラー画像形成装置の加熱装置として使用すると、記録材Ｐ表面やトナー層の有無による凹凸やトナー自体の凹凸等に定着フィルム１１１表面が追随できず、凸部と凹部で定着フィルムから加えられる熱に差ができてしまう。定着フィルムと良く接する凸部では定着フィルムから良く熱が伝わり、凹部では定着フィルムからの熱が凸部に比べて伝わりにくい。
【００２０】
カラー画像においては、複数色のトナー層を重ねて混色させ使用するので、トナー層の凹凸が白黒画像に比べて大きく、定着部材である定着フィルムに弾性層が無い場合、定着画像の光沢ムラが大きくなって画像品質を劣化させたり、記録材がＯＨＴの場合は、定着画像を投影した際に透過性が悪かったりして、画像品質の低下があった。
【００２１】
そこで、特許文献１に開示されているような、弾性層を有する定着ベルト（定着フィルム）をフィルム加熱装置に使用することで、低コストなカラーオンデマンド加熱装置を構成する加熱装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１５３０３号公報（特許第３０５１０８５号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
カラー画像装置においては、トナーの使用量が白黒画像形成装置よりも多い傾向がある。白黒画像形成装置ではテキスト中心の印字が多いのに対し、カラー画像形成装置ではカラー出力が可能となったことから、グラフィック画像の印字割合が増えてくる。又、白黒画像形成装置では黒トナー１色であるのに対し、カラー画像形成装置では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色を混色させてフルカラーの色づくりを行うため、混色させる部分ではトナーの量が多くなる。
【００２３】
そのようなカラー画像形成装置において、何らかの理由でジャムが発生すると装置内に記録材が残留した状態で装置は停止する場合がある。ジャム発生時、記録材が定着器を通過途中であった場合、記録材を取り除く必要があり、その際には未定着のトナーで定着器が汚れる場合がある。カラーでグラフィック画像を印字していた場合、ジャム時に発生するトナーの量は白黒定着器よりも多い場合がある。
【００２４】
従来、カラーオンデマンド定着器では付着した未定着トナーは、通紙前の前回転時の加熱中に加圧ローラに転移し、通紙とともに記録材裏面に転移して定着されるため、定着器はクリーニングされていた。
【００２５】
しかし、従来よりも高速化されたカラー画像形成装置においては、プロセススピードのアップしたため、前回転時の加熱中に加圧ローラに転移し切らない、或は、通紙とともに記録材裏面に転移し切らないといった場合が発生してしまった。
【００２６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高速のカラーオンデマンド定着器において、ジャム処理後に発生する未定着トナーをクリーニングすることができる加熱装置の提供を目的とする。
【００２７】
弾性層を有する定着ベルト（定着フィルム）を使用するカラーオンデマンド加熱装置において、定着動作開始前の定着器停止中から予め電力を投入し加熱装置を予熱するスタンバイモードを設けることは、更にファーストプリント時間を短縮することが可能となる。
【００２８】
しかしながら、定着ベルトの弾性層に使用されるシリコーンゴム等の熱伝導率は余り高くなく、又、定着ベルト表面からヒータの温度検知手段までの間に多くの部材が入るため、応答性が悪く、ヒータの温度検出手段により定着ベルト表面の温調制御を行うことが難しい。特に、加熱装置を記録材が通過して定着ベルト表面の熱を奪い定着ベルト表面の温度が低下したことをヒータ裏の温度検知手段で検出することは困難であり、又、応答に時間が掛かり過ぎてしまう。
【００２９】
そこで、温度検知手段の配置をヒータ部以外の定着ベルトの内面や表面等に移動させて、定着ベルト自身の温度を検出することによりヒータを制御して温調する。この状態で停止中のスタンバイモードを行うとヒータ自身の温度が検出できず、ヒータが過昇温する可能性がある。ヒータが過昇温すると、ヒータを保持している部材が融けてしまったり、定着ベルトの弾性層が熱によるダメージを受け、変形してしまったり等の不具合が発生するという問題が発生する場合があった。
【００３０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、カラーオンデマンド加熱装置において、通常温調時とスタンバイ温調時の温度検知手段を切り替えることで、スタンバイモードを持つことを可能にしファーストプリント時間の短縮することができる加熱装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、第１と第２の定着部材で形成されるニップで画像を担持した記録材を挟持搬送させて加熱する加熱装置において、
記録材の画像面に接する側の定着部材を第１の定着部材とし、第１の定着部材はベルト状部材、第１の定着部材を加熱する熱源、加熱温度を制御するための第１の温度検知手段及び温度制御手段と、
記録材の画像面の裏面と接する側の定着部材を第２の定着部材とし、第２の定着部材は熱源を持たないローラ部材とを有し、
ジャム発生時に、第１の定着部材及び第２の定着部材に付着したトナーをクリーニングするジャム処理後シーケンスがあり、ジャム処理後シーケンスは加熱装置を加熱回転させることを特徴とする。
【００３２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、第１の定着部材はベルト状部材に弾性層を設けている定着ベルトを用いたことを特徴とする。
【００３３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、ジャム処理後シーケンス時の加熱温度を印刷時温度以上の制御温度とする特徴とする。
【００３４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、第２の定着部材の温度を検知可能な第２の温度検知手段を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、非印字動作時にも加熱装置を温めておく予熱モードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、カラーオンデマンド加熱装置を搭載したカラー画像形成装置において、ジャム後、ジャム処理後シーケンスとして定着器の加熱シーケンスを導入することで、ジャム後１枚の通紙で定着器に付着したジャム未定着トナーを吐き出させることができ、定着スリーブ及び加圧ローラから成る定着部材のクリーニングを行うことが可能となった。
【００３７】
又、本発明によれば、カラーオンデマンド加熱装置の温調制御において、通常温調時とスタンバイ温調時の温度検知手段を切り替えることで、ヒータが過昇温することなくカラーオンデマンド加熱装置における立上がり時間の短縮をすることが可能となった。
【００３８】
所定の温度に維持することで、スタンバイモードからの起動直後の温度を定着温度まで確実に立ち上げることができる。ヒータ温度を所定の温度に維持することでスタンバイモード中のヒータの過昇温を防止することができ、ファーストプリント時間の短縮が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４０】
＜実施の形態１＞
（１）画像形成装置
図１に本発明の実施例であるカラー画像形成装置の概略構成図を示す。本例のカラー画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得る装置である。
【００４１】
Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー像を形成する４つのプロセスカートリッジであり、下から上に順に配列してある。各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋは、それぞれ、像担持体たる感光体ドラム１、帯電手段たる帯電ローラ２、静電潜像を顕像化するための現像手段３、感光体ドラムのクリーニング手段４等を１つの容器にまとめた、いわゆるオールインワンカートリッジを使用している。
【００４２】
イエローのプロセスカートリッジＹの現像手段３にはイエロートナーを、シアンのプロセスカートリッジＣの現像手段３にはシアントナーを、マゼンタのプロセスカートリッジＭの現像手段３にはマゼンタトナーを、ブラックのプロセスカートリッジＫの現像手段３にはブラックトナーをそれぞれ充填してある。
【００４３】
感光体ドラム１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が上記４色のプロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋに対応して設けられている。光学系５としてはレーザー走査露光光学系を用いている。
【００４４】
各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて、光学系５より、画像データに基づいた走査露光が、帯電手段２により一様に帯電された感光体ドラム１上になされることにより、感光体ドラム表面に走査露光画像に対応する静電潜像が形成される。不図示のバイアス電源より現像手段３の現像ローラに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露後部）電位の間の適切な値に設定することで、負の極性に帯電されたトナーが感光体ドラム１上の静電潜像に選択的に付着して現像が行われる。
【００４５】
即ち、イエローのプロセスカートリッジＹの感光体ドラム１にはイエロートナー像が、シアンのプロセスカートリッジＣの感光体ドラム１にはシアントナー像が、マゼンタのプロセスカートリッジＭの感光体ドラム１にはマゼンタトナー像が、ブラックのプロセスカートリッジＫの感光体ドラム１にはブラックトナー像が、それぞれ形成される。
【００４６】
各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上に現像形成された上記の単色トナー画像は各感光体ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写されることで、中間転写体６上にフルカラートナー画像が合成形成される。
【００４７】
本実施の形態においては、中間転写体６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ７、二次転写ローラ対向ローラ１４、テンションローラ８の３本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ７によって駆動される。
【００４８】
各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上から中間転写ベルト６上へのトナー像の一次転写手段としては、一次転写ローラ９を用いている。一次転写ローラ９に対して、不図示のバイアス電源より、トナーと逆極性の一次転写バイアスを印加することにより、各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋの感光体ドラム１上から中間転写ベルト６に対して、トナー像が一次転写される。
【００４９】
各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて感光体ドラム１上から中間転写ベルト６への一次転写後、感光体ドラム１上に転写残として残ったトナーは、クリーニング手段４により除去される。本実施の形態においては、クリーニング手段４として、ウレタンブレードによるブレードクリーニングを用いている。
【００５０】
上記工程を中間転写ベルト６の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて行わせて、中間転写ベルト６上に、各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。
【００５１】
一方、転写材記録材供給部となる転写材記録材カセット１０にセットされた転写材記録材Ｐは、給送ローラ１１により給送され、レジストローラ１２により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ１４に懸回されている中間転写ベルト６部分と二次転写手段としての二次転写ローラ１３とのニップ部に搬送される。
【００５２】
中間転写ベルト６上に形成された一次転写トナー像は、二次転写手段たる二次転写ローラ１３に不図示のバイアス印加手段より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、転写材記録材Ｐ上に一括転写される。
【００５３】
二次転写後に中間転写ベルト６上に残った二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１５により除去される。本実施の形態においては、感光体ドラム１のクリーニング手段４と同様、ウレタンブレードによる中間転写体クリーニングを行っている。
【００５４】
転写材記録材Ｐ上に二次転写されたトナー画像は、定着手段たる加熱装置Ｆを通過することで、転写材記録材Ｐ上に溶融定着され、排紙パス３１を通って排紙トレイ３２に送り出されて画像形成装置の出力画像となる。
（２）加熱装置
図２は加熱装置Ｆの概略構成模型図である。本例の加熱装置Ｆは、定着ベルト加熱方式、加圧用回転体駆動方式の加熱装置である。
【００５５】
１）加熱装置の全体的構成
第１の定着部材としての定着ベルト２０は、ベルト状部材に弾性層を設けて成る円筒状（エンドレスベルト状）の部材である。この定着ベルト２０は後記３）項で詳述する。
【００５６】
２２は第２の定着部材としての加圧ローラである。１７は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒーターホルダ、１６は熱源としての定着ヒータであり、ヒーターホルダ１７の下面に該ホルダの長手に沿って配設してある。定着ベルト２０は、このヒーターホルダ１７にルーズに外嵌させてある。定着ヒータ１６は、本実施の形態では後記２）項で詳述するようなセラミックヒータである。
【００５７】
ヒーターホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ１６を保持し、定着ベルト２０をガイドする役割を果たす。本実施の形態においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト７７５５（商品名）を使用した。ゼナイト７７５５の最大使用可能温度は、約２７０℃である。
【００５８】
加圧ローラ２２は、ステンレス製の芯金に、射出成形により、厚み約３ｍｍのシリコーンゴム層を形成し、その上に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆して成る。この加圧ローラ２２は、芯金の両端部を装置フレーム２４の不図示の奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ２２の上側に、前記のヒータ１６・ヒーターホルダ１７・定着ベルト２０等から成る加熱アセンブリをヒータ１６側を下向きにして加圧ローラ２２に並行に配置し、ヒーターホルダ１７の両端部を不図示の加圧機構により片側９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、総圧１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の力で加圧ローラ２２の軸線方向に附勢することで、定着ヒータ１６の下向き面に定着ベルト２０を介して加圧ローラ２２の弾性層に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてある。加圧機構は、圧解除機構を有し、ジャム処理時等に、加圧を解除し、転写材記録材Ｐの除去が容易な構成となっている。
【００５９】
１８と１９は第１と第２の温度検知手段としてのメインとサブの２つのサーミスタである。第１の温度検知手段としてのメインサーミスタ１８は熱源である定着ヒータ１６に非接触に配置され、本実施の形態では、ヒーターホルダ１７の上方において定着ベルト２０の内面に弾性的に接触させてあり、定着ベルト２０の内面の温度を検知する。第２の温度検知手段としてのサブサーミスタ１９は、メインサーミスタ１８よりも熱源である定着ヒータ１６に接触して近い場所に配置され、本実施の形態では、定着ヒータ１６の裏面に接触させてあり、定着ヒータ裏面の温度を検知する。
【００６０】
メインサーミスタ１８は、ヒーターホルダ１７に固定支持させたステンレス製のアーム２５の先端にサーミスタ素子が取り付けられ、アーム２５が弾性揺動することにより、定着ベルト２０の内面の動きが不安定になった状態においても、サーミスタ素子が定着ベルト２０の内面に常に接する状態に保たれる。
【００６１】
図３に、本実施の形態の加熱装置における、定着ヒータ１６、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９の位置関係を示す斜視模型図を示す。メインサーミスタ１８は、定着ベルト２０、定着ヒータ１６の長手中央付近に配設され、定着ベルト２０の内面に接触するよう配置されている。サブサーミスタ１９は、長手中央から９０ｍｍの位置の長手端部付近で定着ヒータ１６の裏面に接触するよう配置されている。
【００６２】
本実施の形態においては、転写材Ｐとして、Ａ４サイズの定形紙（長手方向幅２１０ｍｍ）と、Ａ５サイズ定形紙（長手方向幅１４５ｍｍ）を、中央基準で通紙可能とした。図３において、メインサーミスタ１８は、長手中央部付近に配置されるが、サブサーミスタ１９は、長手中央から９０ｍｍの位置、即ち、Ａ５サイズ紙の外側且つＡ４サイズ紙の内側となる位置に配置し、Ａ５サイズ紙等の小サイズ紙通紙を連続通紙した際の端部における昇温を防止するため、通紙中のサブサーミスタ１９の温度をモニターし、一定以上の温度になった場合に、通紙を止め、加熱装置を空回転させることにより、端部の昇温を緩和した後に、次の紙の給紙を開始する機能を持つ。
【００６３】
メインサーミスタ１８及びサブサーミスタ１９は、制御回路部（ＣＰＵ）２１に接続され、制御回路部２１は、メインサーミスタ１８、サブサーミスタ１９の出力を基に定着ヒータ１６の温調制御内容を決定し、ヒータ駆動回路部２８（図４）によって定着ヒータ１６への通電を制御する。
【００６４】
２３と２６は装置フレーム２４に組付けた入り口ガイドと定着排紙ローラである。入り口ガイド２３は、二次転写ニップを抜けた転写材記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎに正確にガイドされるよう、転写材記録材を導く役割を果たす。本実施の形態の入り口ガイド２３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成されている。
【００６５】
加圧ローラ２２は、駆動手段Ｍにより矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２２の回転駆動による加圧ローラ２２の外面と定着ベルト２０との定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により円筒状の定着ベルト２０に回転力が作用して該定着ベルト２０がその内面側が定着ヒータ１６の下向き面に密着して摺動しながらヒータホルダ１７の外回りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。定着ベルト２０内面にはグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着ベルト２０内面との摺動性を確保している。
【００６６】
加圧ローラ２２が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト２０が従動回転状態になり、又、定着ヒータ１６に通電がなされ、該定着ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着ベルト２０と加圧ローラ２２との間に未定着トナー像を担持した転写材記録材Ｐが入り口ガイド２３に沿って案内されて導入され、定着ニップ部Ｎにおいて転写材記録材Ｐのトナー像担持面側が定着ベルト２０の外面に密着して定着ベルト２０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、定着ヒータ１６の熱が定着ベルト２０を介して転写材記録材Ｐに付与され、転写材記録材Ｐ上の未定着トナー像が転写材記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、定着ベルト２０から曲率分離され、定着排紙ローラ２６で排出される。
【００６７】
２）定着ヒータ１６
熱源としての定着ヒータ１６は、本実施の形態では、窒化アルミを基板を用い、表面はポリイミドでコートしてある。裏面は基板上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布することで抵抗発熱体を形成した上に耐圧ガラスによるガラスコートを施した、セラミックヒータを使用している。
【００６８】
図４はセラミックヒータの一例の構造模型図であり、（ａ）は表面模型図、（ｂ）は一部切欠き裏面模型図、（ｃ）は拡大横断面模型図である。
【００６９】
上記の定着ヒータ１６は表面側を下向きに露呈させてヒータホルダ１７に固定して支持させてある。
【００７０】
上記定着ヒータ１６の第１と第２の電極部ｃ・ｄ側には給電用コネクタ２７が装着される。ヒータ駆動回路部２８から上記の給電用コネクタ２７を介して第１と第２の電極部ｃ・ｄに給電されることで抵抗発熱体層ｂが発熱して定着ヒータ１６が迅速に昇温する。ヒータ駆動回路部２８は、制御回路部（ＣＰＵ）２１により制御される。
【００７１】
通常使用においては、加圧ローラ２２の回転開始とともに、定着ベルト２０の従動回転が開始し、定着ヒータ１６の温度の上昇とともに、定着ベルト２０内面温度も上昇していく。定着ヒータ１６への通電をコントロールし、定着ベルト２０の内面温度、即ち、メインサーミスタ１８の検知温度が１９５℃になるように入力電力が制御される。
【００７２】
３）定着ベルト２０
本実施の形態で用いる定着ベルト２０を図５で示す。
【００７３】
ベース層２０ａは、ＳＵＳの素管を引き抜き加工により、厚さ３０μｍの厚みのシームレスベルト状に形成した、ＳＵＳベルトを用いている。このＳＵＳベルト２０ａ上に、弾性層２０ｂ、離型性層２０ｃを形成した。
【００７４】
弾性層としてシリコーンゴム層２５０μｍ、リングコート法により形成した上に、離型性層として厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆して成る。定着ベルト２０の表面にフッ素樹脂層を設けることで、表面の離型性を向上し、定着ベルト２０の表面にトナーが一旦付着し、再度転写材記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止することができる。
【００７５】
又、定着ベルト２０の表面のフッ素樹脂層をＰＦＡチューブとすることで、より簡便に均一なフッ素樹脂層を形成することが可能となる。
（３）温調制御
温調制御について説明する。
【００７６】
立ち上げ温調制御で、ターゲット温度より低い温度状態からターゲット温度まで加熱する温調制御する。続いて、定常温調制御で記録材を通紙中にターゲット温度に保つ温調制御でする。ここで、ターゲット温度は通紙中の定着ベルト温度を検知するためにメインサーミスタの検知値を利用する。サブサーミスタの検知値では不十分な理由としては、定着ベルトの弾性層に使用されるシリコーンゴム等の熱伝導率は余り高くなく、又、定着ベルト表面からヒータの温度検知手段までの間に多くの部材が入るため、応答性が悪く、ヒータの温度検出手段により定着ベルト表面の温調制御を行うことが難しいことが挙げられる。特に、加熱装置を記録材が通過して定着ベルト表面の熱を奪い定着ベルト表面の温度が低下したことをヒータ裏の温度検知手段で検出することは困難であり、又、応答に時間が掛かり過ぎてしまうため不適切である。
【００７７】
以下、定着制御の基本的な流れについて具体的に説明する。
【００７８】
１．立ち上げ温調制御
印字信号を受け取った段階で定着モータを回転し始めるとともに、メインサーミスタの検知値がターゲット温度１９５℃を目標に電力を投入する。本実施の形態では、投入電力を８００Ｗとした。メインサーミスタの検知値がターゲット温度−２０℃（１７５℃）に達すると温調制御をＰＩＤ制御に切り替え温度のオーバーシュートの起こらないようにする。ターゲット温度に達してもＰＩＤ制御を継続し温度を一定に保ち、定常温調制御に移る。
【００７９】
２．定常温調制御
立ち上げ温調制御に引き続き、記録材が通紙中もメインサーミスタの検知値が１９５℃になるようにＰＩＤ制御を行う。未定着画像を含む記録材をこの状態で通紙する。そして、排紙完了後に定着モータを停止させる。
（４）ジャム時の処理
次に、ジャム時の処理について述べる。
【００８０】
ジャムは記録材の斜送や重送等の予期せぬ事態が起こった時に発生する。ジャムが発生すると、画像形成装置の破損傷むを防ぐため駆動系は停止し、加熱装置への電力供給も停止する。途中で画像形成装置が停止するため、画像形成装置内には未定着トナーの載った記録材が機内残留紙として残る。機内残留紙を自動で機外に排出する場合、自動若しくは手動にて電力の投入されていない状態の定着ニップを通過させる必要がある。定着ニップを通過の際、温調されていないため通常の定着温度よりも温度が低いため、未定着トナーは定着スリーブにオフセットして付着する。
（５）ジャム処理後シーケンス
次に、本発明の特徴であるジャム処理後シーケンスについて述べる。
【００８１】
カラーオンデマンド定着器で実用化されているプロセススピードが１００ｍｍ／秒程度の画像形成装置においてはジャムが発生し、加熱装置に未定着トナーが付着したとしても、立ち上げ温調時に定着スリーブ側に付着した未定着トナーは加圧ローラ側に移り、定常温調制御時に記録材を通紙すれば記録材に裏にトナーは移され定着部材はきれいになる。よって、転写記録材を１枚通紙することでジャムによるトナー汚れは解消されれば問題はない。
【００８２】
しかし、プロセススピード１８０ｍｍ／秒と高速化された画像形成装置では、未定着トナーの量が多い場合、立ち上げ温調時に定着スリーブ側に付着した未定着トナーが加圧ローラ側に移り切らないという問題や、定常温調制御時に記録材を通紙しても記録材に裏にトナーが移され切らないという問題が発生した。
【００８３】
画像形成装置が高速化されてくると、記録材が加熱装置のニップを通過する時間が短くなるため、記録材に与えることができる熱量が低下する。熱量が不十分なため、トナーが溶融され切らず、記録材転写材を１枚通紙することではジャムによるトナー汚れは解消されず、複数枚に亘って記録材の表面や裏面にトナー汚れの画像不良が発生してしまう。
【００８４】
又、画像形成装置が高速化されてくると、プロセススピードも速くなり、印字動作開始から記録材が加熱装置に到達するまでの時間も短くなるため、立ち上げ温調制御だけでは加圧ローラはトナーを記録材裏面に移せる温度まで温まらない。
【００８５】
そこで、本実施の形態では、先ず、ジャム時に定着スリーブに付着した未定着トナーを加圧ローラ側にしっかりと移し、その後通紙される記録材の裏面にしっかりとトナーが移せるようにジャム処理後、ジャム処理後シーケンスを行う。
【００８６】
以下、順を追ってジャム時の対応について述べていく。
【００８７】
ジャムが発生し、画像形成装置が停止した場合、先ず、画像形成装置内に残留している記録材を取り除く。次に、定着器を空回転させる。空回転中は定常温調制御で温調制御し定着スリーブ及び加圧ローラを暖めることでトナーを溶融し、加圧ローラ側に移す。定着スリーブ及び加圧ローラの表面はトナーに対して離型性の優れたＰＦＡで構成されているので、ジャム時のトナーは温度の低い加圧ローラ側へ移る。この現象はトナーの溶け方の温度による差から生じるものである。
【００８８】
次に、加圧ローラ側に移ったトナーを記録材に移すには加圧ローラをトナーが確実に記録材に転移、定着する温度相当まで温める。
【００８９】
本実施の形態で用いているカラーオンデマンド定着器においては、加圧ローラ側には熱源を有していない。よって、次回通紙時に、ジャム時には加圧ローラに付着したトナーを記録材に転写させるためには、定着スリーブ側から熱を伝達し、トナーが確実に記録材に転移、定着する温度相当まで十分に温まるように加圧ローラに蓄熱しておく必要がある。
【００９０】
図６にメインサーミスタ１９５℃にて空回転した場合のスリーブ表面温度及び加圧ローラの表面温度を示す。スリーブ表面は１８０℃で安定した後も、加圧ローラ表面温度は徐々に昇温していき１５０℃付近で安定する。本実施の形態では、加圧ローラが略安定し始める時間である１９５℃温調で３０２０秒間空回転を行って加圧ローラを温めた。本実施の例で１９５℃としたのは、なるべく高い設定温度で空回転を行いたいが、高過ぎると加熱装置自体の耐久寿命に影響を及ばすため、通紙時の設定温度と同温度とした。
【００９１】
その後、画像形成装置が印字動作を行い、記録材が定着器ニップを通過するときに、加圧ローラに付着しているジャムトナーは記録材裏面に転写定着されてジャムトナーのクリーニングを完了する。
【００９２】
上記を行うことで、ジャム時の未定着トナーは加圧ローラ側に移され、次回印字動作時に記録転写材が定着ニップ通過するときに記録転写材の裏面に移り、定着スリーブ及び加圧ローラに付着したジャムトナーを吐き出させるすことが可能となった。
【００９３】
＜実施の形態２＞
画像形成装置全体の構成及び加熱装置の構成は実施の形態１と同様なので省略するものとする。本実施の形態の特徴は、ジャム処理後シーケンスの時間を条件によっては短くできるところにある。
【００９４】
加熱装置の構成図を図７に示す。
【００９５】
本実施の形態で用いた加熱装置では、加圧ローラの温度をモニターする非接触のサーミスタが搭載されている。加圧ローラの温度を把握することで、加圧ローラの温まり方によってはジャム処理後シーケンスを短縮させることを可能とする。
【００９６】
ジャムが発生し画像形成装置が停止する前の加圧ローラ温度状態や、ジャムが発生してからジャム処理を行うまでの時間によって、ジャム処理後シーケンス時に必要な時間は異なってくる。ジャムが発生してからずっと放置してしまった場合には加熱装置は冷えているが、加圧ローラが温まった状態でジャムが発生し且つすぐにジャム処理を行った場合には加熱装置は温まっている。加熱装置が冷えてしまっている時よりも、加熱装置が温まっている時にはジャム処理後シーケンスを短くすることができる。よって、加圧ローラの温度がモニターできれば、加熱装置の条件によってはジャム処理後シーケンスの時間の短縮が可能となる。
【００９７】
本実施の形態では、加圧ローラの温度をモニターできる非接触のサーミスタ１８ｂを配置し、加圧ローラの温度が１５０℃に達すると、ジャム処理後シーケンスの空回転及び温調制御を完了する。その後、画像形成装置が印字動作を行い、記録材が定着器ニップを通過するときに、加圧ローラに付着しているジャムトナーは記録材裏面に転写定着されてジャムトナーのクリーニングを完了する。
【００９８】
図８はジャム処理後シーケンス開始時の加圧ローラ温度の違いによるジャム処理後シーケンスに必要な時間を示すの比較例の一例である。図８中の比較例１は、ジャムが発生してからずっと放置してしまった場合の加熱装置が冷えている状態からジャム処理後シーケンスを始める場合である。図８中の比較例２は、ジャムが発生してすぐにジャム処理を行った場合の加熱装置は温まっている状態からジャム処理後シーケンスを始める場合である。
【００９９】
比較例１では加圧ローラ温度が１５０℃に達するまでに３０秒掛かるのに対し、比較例２では加圧ローラの温度が１５０℃に達するまでに２０秒であった。ジャム処理後シーケンスは１５０℃に達した時点で空回転及び温調制御を完了するので本比較例の場合、加圧ローラが温まっていた場合には１０秒短縮できることになる。加圧ローラの温度は履歴により異なるため、加圧ローラ温度をモニターすることで、条件によってジャム処理後シーケンスに必要な時間を短縮することができる。
【０１００】
以上より、加熱装置が温まっている場合にはジャム処理後シーケンスを短縮でき、且つ、ジャム時の未定着トナーは加圧ローラ側に移され、次回印字動作時に記録材が定着ニップ通過するときに記録材裏面に移り、定着スリーブ及び加圧ローラに付着したジャムトナーを吐き出すことが可能となった。
【０１０１】
＜実施の形態３＞
画像形成装置全体の構成及び加熱装置の構成は実施例１と同様なので省略するものとする。本実施の形態の特徴は、ジャム処理後シーケンス後にスタンバイ予熱温調制御時を行って次回印字動作を待機するところにある。
【０１０２】
以下、本実施の形態について説明する。本実施の形態では、温調制御として、立ち上げ温調制御・定常温調制御の他に、予熱スタンバイ温調制御を有している。
【０１０３】
予熱スタンバイ制御は、プリント信号を受けたとき、定着器の立ち上がり時間を短縮するため、加熱装置を予熱しておく制御である。スタンバイ予熱温調制御時は温度検知手段としてヒータ裏に接して配置してあるサブサーミスタの検知値を用いる。スタンバイ予熱温調制御時は、サブサーミスタの検知値が１３０℃になるようにＰＩＤ制御を行い予熱しておく。加熱装置停止時にも加熱しているため、定着スリーブ及び加圧ローラが冷えるのを抑えている。実施の形態１では、ジャム処理後シーケンスの直後に記録紙を通紙することで効果的にクリーニング可能であったが、次回印字までに時間が空いてしまうと効果が薄れてしまっていた。
【０１０４】
しかし、本実施の形態では、ジャム処理後シーケンス後にスタンバイ予熱温調制御を行うことで、加熱装置の温度低下を軽減し、次回印字動作時までに時間が空いた場合でも、記録材が定着ニップ通過するときに記録材裏面に移り、定着スリーブ及び加圧ローラに付着したジャムトナーを吐き出すことが可能となった。
【０１０５】
以上、本発明によれば、次回印字動作時までに時間が空いても、より確実に定着スリーブ及び加圧ローラに付着したジャムトナーを吐き出させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る加熱装置の断面模型図である。
【図３】本発明の実施の形態１における定着ヒータ・メインサーミスタ・サブサーミスタの位置関係を示す斜視模型図である。
【図４】本発明の実施の形態１における定着ヒータ（セラミックヒータ）の構成説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における定着ベルトの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における加熱スリーブ・加圧ローラの温度特性図である。
【図７】本発明の実施の形態２における加熱装置の断面模型図である。
【図８】本発明の実施の形態２における温度の比較図である。
【図９】従来の熱ローラ方式定着装置の断面図である。
【図１０】従来のフィルム定着方式の定着装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１    感光体ドラム
２    帯電手段
３    現像手段
４    クリーニング手段
５    光学系
６    中間転写体
１６    定着ヒータ
１７    ヒーターホルダ
１８    メインサーミスタ
１９    サブサーミスタ
２０    定着ベルト
２２    加圧ローラ
【図１】
2007025050.tif 000003
【図２】
2007025050.tif 000004
【図３】
2007025050.tif 000005
【図４】
2007025050.tif 000006
【図５】
2007025050.tif 000007
【図６】
2007025050.tif 000008
【図７】
2007025050.tif 000009
【図８】
2007025050.tif 000010
【図９】
2007025050.tif 000011
【図１０】
2007025050.tif 000012